计算机网络技术(一)

计算机网络技术(一)目录contents计算机网络概述网络体系结构局域网技术广域网技术网络传输介质与设备网络服务与应用01计算机网络概述定义计算机网络是指通过通信设备和线路将地理位置分散的、功能独立的多个计算机系统连接起来，以实现资源共享和信息交换的系统。发展计算机网络技术经历了从简单到复杂、从低级到高级的发展过程，大致可以分为面向终端的计算机网络、面向通信的计算机网络和标准化的计算机网络三个阶段。计算机网络的定义与发展包括计算机、终端设备、传输设备和通信信道等。硬件包括操作系统、通信协议和各种应用程序等。软件用户通过终端设备输入命令和数据，计算机网络接收并处理后将结果返回给用户。人机交互计算机网络的基本组成局域网、城域网、广域网和互联网等。按覆盖范围分类按拓扑结构分类按传输技术分类总线型、星型、环型和网状型等。广播式网络和点到点网络。030201计算机网络的分类02网络体系结构

网络协议与层次结构协议是计算机网络中进行数据交换所需要遵循的规则和标准，用于确保不同设备之间的通信能够顺利进行。层次结构将网络通信功能划分为多个层次，每个层次负责特定的通信任务，层次之间通过接口进行通信。TCP/IP五层模型包括应用层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。开放系统互联参考模型（OSI）是一个描述计算机网络协议的分层模型，它将网络通信功能划分为七个层次，分别是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。OSI模型为不同系统和设备之间的通信提供了一个通用的框架，使得不同厂商和不同操作系统之间的网络通信成为可能。OSI七层模型应用层：负责处理特定的应用程序细节，如HTTP、FTP和SMTP等协议。传输层：负责端到端的数据传输，包括TCP和UDP协议。链路层：负责处理与网络接口卡相关的数据传输问题，包括ARP和RARP协议。网络层：负责数据包的路由和转发，包括IP协议。TCP/IP是一个网络通信协议簇，它包含四个层次，分别是：应用层、传输层、网络层和链路层。TCP/IP四层模型03局域网技术特点具有较高的传输速率、低延迟和可靠的数据传输能力。应用场景适用于办公室、工厂、校园等场景，实现资源共享、信息传输和设备互连。局域网定义局域网是一种在有限区域内使用的计算机网络，通常覆盖一个建筑物、校园或一个地理区域。局域网概述以太网是一种流行的局域网技术，基于CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）协议。以太网简介采用总线型或星型拓扑结构，通过集线器、交换机等设备连接各个节点。工作原理使用双绞线、光纤等传输介质，支持多种传输速率，如10Mbps、100Mbps、1Gbps等。传输介质以太网技术123无线局域网利用无线通信技术，实现局域网内的设备互连。无线局域网简介遵循IEEE802.11标准，常用协议包括WiFi（无线保真）和WiMAX。标准与协议无需布线，方便组网；传输速率高，可移动性强；但存在安全风险和传输距离限制。优势与特点无线局域网技术04广域网技术广域网定义广域网（WideAreaNetwork，简称WAN）是一种跨越较大地理范围的计算机网络，通常覆盖城市、地区甚至国家范围。广域网特点广域网具有大范围覆盖、传输距离远、传输速率高、可靠性和安全性要求高等特点。广域网应用广域网广泛应用于企业、政府、教育等领域的远程连接和数据传输，如企业分支机构之间的连接、远程办公、在线会议等。广域网概述路由器与路由选择路由器是一种网络设备，用于连接不同的网络，实现数据包的转发和路由选择。路由选择算法路由选择算法是路由器进行路由选择的核心机制，用于确定数据包从源到目的的最佳路径。常见的路由选择算法有距离向量算法和链路状态算法等。路由表路由表是路由器中存储路由信息的数据库，用于记录数据包从源到目的的路径信息。路由器通过查询路由表来决定数据包的下一跳转发地址。路由器概述拥塞控制概述拥塞控制是网络中用于防止数据包丢失和保证网络稳定性的重要机制。当网络中的数据量过大时，可能会导致网络拥塞，影响数据传输的效率和稳定性。拥塞控制算法常见的拥塞控制算法包括慢开始、拥塞避免、快重传和快恢复等。这些算法通过控制数据包的发送速率来避免网络拥塞，保证网络的稳定性和可靠性。网络互联网络互联是指将多个网络通过路由器等设备连接起来，形成一个更大的网络。网络互联使得不同地理位置的用户能够相互通信和共享资源，是现代计算机网络的重要组成部分。拥塞控制与网络互联05网络传输介质与设备双绞线是常见的网络传输介质之一，由两根绝缘的铜线相互缠绕而成。总结词双绞线通常用于短距离通信，如建筑物内的网络布线。其优点是价格便宜、安装方便，但传输距离较短，且易受到电磁干扰。详细描述双绞线、同轴电缆和光纤总结词同轴电缆由一个铜线导体和一个绝缘外层组成，形状类似于香肠。详细描述同轴电缆常用于电视信号和宽带接入，因为它能够有效地抵抗电磁干扰，并支持较高的数据传输速率。然而，由于其成本较高且安装复杂，现在已逐渐被光纤取代。双绞线、同轴电缆和光纤光纤由玻璃或塑料纤维制成，通过光的传输实现数据通信。光纤具有传输距离远、传输速度快、抗电磁干扰等优点。它已经成为现代网络通信的主要传输介质，广泛应用于长距离通信和高速网络中。双绞线、同轴电缆和光纤详细描述总结词集线器、交换机和路由器总结词集线器是一种网络设备，用于将多个网络节点连接到一个共享的通信链路上。详细描述集线器采用广播方式发送数据，所有连接的节点都能接收到数据。由于采用共享带宽，集线器通常不适用于高带宽需求的场景。交换机是一种网络设备，能够将多个网络节点连接到一个或多个独立的通信链路上。总结词交换机采用点对点方式发送数据，每个节点都有独立的带宽，能够实现更高效的数据传输。交换机广泛应用于企业网络和数据中心。详细描述集线器、交换机和路由器VS路由器是一种网络设备，用于连接不同的网络，实现数据包的转发和路径选择。详细描述路由器可以连接不同类型的网络，如以太网、令牌环等，并根据路由表选择最佳路径将数据包转发到目的地。路由器在网络中起到关键的作用，是互联网的重要组成部分。总结词集线器、交换机和路由器网卡是计算机与网络连接的硬件设备，负责将计算机连接到网络上。网卡具有MAC地址，用于标识网络中的唯一节点。它能够实现数据的封装和解封装，将数据转换为适合在网络上传输的格式。网卡对于计算机接入网络至关重要。总结词详细描述网卡、中继器和网桥总结词中继器是一种网络设备，用于延长网络的传输距离和增强信号强度。详细描述中继器接收来自网络的信号，将其放大并重新发送，以覆盖更广泛的区域。中继器通常用于扩大网络的覆盖范围，特别是在长距离通信时信号衰减的情况下。网卡、中继器和网桥网卡、中继器和网桥网桥是一种网络设备，用于连接两个或多个网络段，并在这些网络段之间转发数据。总结词网桥能够将不同的网络段连接在一起，形成一个更大的网络。它根据MAC地址进行数据包的转发，确保数据在不同网络段之间可靠传输。网桥在局域网中广泛应用，用于扩展网络的规模和覆盖范围。详细描述06网络服务与应用DNS安全问题随着互联网的发展，DNS面临着各种安全威胁，如域名劫持和DNS污染等，需要采取相应的安全措施来保护DNS服务的正常运行。DNS服务概述DNS（DomainNameSystem）服务是一种用于将域名转换为IP地址的分布式数据库系统。DNS工作原理DNS通过解析器将用户输入的域名解析为相应的IP地址，以便计算机能够通过IP地址在网络上相互通信。DNS的重要性DNS是互联网的基础设施之一，对于用户访问网站和服务至关重要，确保了网络通信的顺畅进行。DNS服务DHCP服务DHCP服务概述DHCP（DynamicHostConfigurationProtocol）服务是一种自动分配IP地址给网络中计算机的协议。DHCP的重要性DHCP服务简化了IP地址的管理和配置，减少了手动配置的错误，提高了网络管理的效率。DHCP工作原理DHCP服务器维护一个IP地址池，当客户端连接到网络时，DHCP服务器会自动分配一个可用的IP地址给客户端，并配置相关的网络参数。DHCP安全问题DHCP面临着一些安全问题，如IP地址冲突和恶意分配等，需要采取相应的安全措施来保护DHCP服务的正常运行。FTP（FileTransferProtocol）服务是一种用于在网络上进行文件传输的标准协议。FTP服务概述FTP面临着一些安全问题，如未加密传输和匿名访问等，需要采取相应的安全措施来保护FTP服务的正常运行。FTP安全问题FTP使用客户端-服务器架构，客户端通过FTP客户端软件连接到FTP服务器，上传或下载文件。FTP工作原理FTP服务是文件传输的重要手段之一，广泛应用于网站维护、软件更新和数据备份等领域。FTP的重要性FTP服务电子邮件服务是一种基于文本的通信方式，用于在网络上发送和接收邮件。电子邮件服务概述电子邮件使用SMTP（SimpleMailTransferProtocol）协议将邮件发送到接收方的邮件服务器上，然后接收方通过POP3（PostOfficeProtocolversion3